摘要： 文章从我国近20年输电技术的发展情况，简述了500kV同塔双回输电工程发展概况，分析了我国 500kV同塔多回输电线路技术，以及可能采用的输电技术推广应用的前景。
关键词： 500kV；同塔多回；紧凑型输电线路；推广应用 0 引言
为适应我国经济的快速增长和500kV输电线路建设发展的需要，鉴于线路走廊的选择越来越困难和日趋增长的拆迁费用，尽可能的压缩输电线路走廊和增加输送容量，就成为大家极为关注的问题。因而同塔多回输电技术越来越得到我国电力行业领导和专家的重视。
20世纪80年代以来，我国华东、广东地区由于经济发展对电力需求的高速增长，同时又由于我国沿海地带土地资源的紧缺，只建单回输电线路已无可能。1988年华东地区的石黄、南杨等500kV输电线路工程，1990年广东沙增等500kV输电线路工程先后就采用了同塔双回路的设计。随后东北、浙江、江苏、山西等地区的多条500kV输电线路工程就大量采用了同塔双回路的设计。
近几年随着城市建设的发展，甚至新建线路都要在已有老线路上进行拆改，大连已建两回500kV和两回220kV同塔四回路。大输送容量的需求使华东要建同塔四回500kV
输电线路也提上日程表。可见同塔多回输电技术是我国今后电网建设发展的必然趋势。
输电方式的不同，通常指的是交流输电还是直流输电。而系统要求输送容量的大小往往决定着导线截面的大小和回路数的多少，而走廊的大小则通常影响着导线排列方式和塔型的选择。本文则从导线排列方式和塔型上分析同塔多回输电技术的推广和应用前景。
1 同塔多回输电导线排列方式
1.1 常规型
通常常规型同塔多回输电导线排列方式都采用垂直排列方式，这种排列方式所需线路走廊最窄，但铁塔高度较高，同塔四回通常塔高将近100m 。在一条走廊中，当走廊尚有一定可用宽度时，也可采用三角排列方式来降低铁塔高度，但此时两边相距离已在42m左右，见表1。
表1 铁塔高度及两边相距离比较表
导线排列方式
塔 型
呼称高/m
塔全高/m
两边相距离/m
垂直排列
同塔双回
36
64
22
同塔四回
36
96
25
三角排列
同塔双回
36
53
42
同塔四回
36
66
46
水平排列
单 回
36
39.5
22
1.2 紧凑型
紧凑型输电导线排列方式是采用三相导线之间无接地体的倒三角排列方式。我国在总结500kV单回路紧凑型设计、施工、运行经验的基础上，成功地将两回路分别布置在塔身的两侧，见图1。实现了500kV双回同塔并架的设计。紧凑型输电线路直线塔塔头布置，因三相导线紧凑型布置的特点，下相导线V型绝缘子串需满足上两相导线电气间隙的要求，基本形成两侧用折臂横担的端部及塔身挂下相导线V型绝缘子串的象英文大写的T字型塔。
如发展应用同塔四回紧凑型输电，导线排列仍可与双回同塔并架相同，只是由于增加了一层横担，下两回路所在塔身位置的塔身宽度要大一些，此时下两回路两边相距离略大一些,约为28.0m,比常规三角排列两边相距离46.0m还是少了18.0m,全塔高也只有58.6m，见表2。同塔四回输电是采用紧凑型输电导线排列方式，比常规三角排列66.0m的塔高，不仅降低了塔高，压缩了线路走廊，还可收到多输送34%自然输送功率的效益。
图1 同塔双回紧凑型T字型塔
表2 铁塔高度及两边相距离比较表
导线排列方式
塔 型
呼称高/m
塔全高/m
两边相距离/m
三角排列
同塔双回
36
44.1
24
同塔四回
36
58.6
28
单 回
36
43.5
6.7
1.3 紧缩型
在不考虑提高自然输送功率的前提下，紧缩型输电导线排列方式，采用水平两相导线之间压缩相间距离的紧凑型技术，达到降低铁塔高度、压缩走廊的目的，上下相之间仍采用常规三角排列方式。水平两相导线之间压缩相间距离这一部分紧凑型技术的应用，使常规垂直排列塔改为紧缩三角排列,塔全高由96m降低到62.5m,而所占走廊仅为28m，大大降低了铁塔和基础本体材料耗量，降低了工程造价，铁塔高度与两边相距离比较见表3。
表3 铁塔高度与两边相距离比较表
导线排列方式
塔 型
呼称高/m
塔全高/m
两边相距离/m
常规垂直排列
同塔四回
36
96
25
紧缩三角排列
同塔四回
36
62.5
28.7
2 同塔多回输电塔型
2.1 常规型
通常常规型同塔多回输电塔型都采用导线垂直排列的鼓型塔，这种塔型所需线路走廊最窄，但铁塔高度较高，通常同塔双回塔高64m，同塔四回96m，塔材耗量大，铁塔高度及单基塔重比较见表4。
表4 铁塔高度及单基塔重比较表
导线排列方式
塔 型
呼称高/m
塔全高/m
单基塔质量/t
垂直排列
同塔双回鼓型
36
64
30.60
同塔双回伞型
36
64
37.69
同塔四回鼓型
36
96
95.52
2.2 紧凑型
目前，我国在紧凑型同塔多回输电方式上仅开始实现了500kV同塔双回并架的设计。随着经验的积累，今后有否可能出现同塔四回紧凑型输电，也未必是梦想，终究同塔四回紧凑型其输送功率可提高至4
000MW，而塔高只有58.6m,比同塔四回紧缩鼓型塔高62.5还矮了近4m，紧凑型输电还具有良好的系统运行特性，线路的ABC三相参数的不平衡度很小。以昌房500kV紧凑型线路为例，从零、正、负序参数之间的序间耦合参数来看，无论是序间耦合参数的有名值，还是相对其各自正序参数的标么值，均在9%以下，见表5。因此，如果说常规线路在100km以上三相导线须作换位处理的话，那么，三相导线作等边倒三角排列的紧凑型线路长达1
000km也无须换位。
表5 紧凑型线路和常规线路序间耦合参数的比较
项 目
紧凑型
常规型
比值/%
零—正
(负)
耦合导纳/μf·km-1
耦合导纳/%
耦合阻抗/mΩ·km-1
耦合阻抗/%
0.0343
0.1940
0.2814
0.1390
0394
2.950
14.502
5.252
8.710
6.576
1.940
2.646
正—负
耦合导纳/μf·km-1
耦合导纳/%
耦合阻抗/mΩ·km-1
耦合阻抗/%
0.0523
0.2957
0.0023
0.0011
1.098
8.221
29.017
10.510
4.765
3.597
0.008
0.011
注： 导纳和阻抗的百分数值是相对与其正序参数的百分数。
2.3 紧缩型
如前所述，常规同塔多回线路部分采用紧凑技术，塔高从96.0m降低到62.5m，见图2、图3。相同条件下62.5m的同塔四回紧缩型塔单基耗钢指标则只有67
603kg，见表6，单基耗钢指标降低了29.2%，基础费用也相应降低10%左右。只不过所需走廊比常规线路要宽3～4m。从工程整体而言则需要针对本体、路径情况、拆迁费用、环境保护等多项因素进行综合比较。
图2 同塔四回常规鼓型直线塔
图3 同塔四回紧缩鼓型直线塔
表6 铁塔高度及单基塔重比较表
导线排列方式
塔 型
呼称高
/m
塔全高
/m
单基塔质量
/t
垂直排列
同塔四回常规鼓型
36
96
95.52
三角排列
同塔四回紧缩鼓型
36
62.5
67.60
实际上，紧缩这个理念在国际上及我国都早有认识，我国研究的导线三角型排列、中V串、三V串以及不同电压等级同塔多回等都是在不同程度上搞紧缩，都是为了在有限的走廊内扩大输送容量。只不过现在是在高电压等级内同塔多回，更加引起大家的重视。如南非国家电力公司（ESKOM）对紧凑的理解就更加宽泛而多为紧缩。我国也可扩展思路，借鉴南非的方法，来建设我国电网。
3 推广和应用
如上所述，同塔多回导线排列方式及塔型，也有多种方案的选择。500kV同塔双回我们已有了近20年的设计、施工和运行经验，尽管500kV同塔四回也刚开始研究，节约了宝贵的土地资源，其经济效益是显著的，推广和应用前景也是可观的。
适宜采用同塔多回输电技术的条件是：走廊狭窄地区。随着我国经济的快速增长，输电线路走廊问题越来越大。尤其是经济发达地区走廊问题更突出，有的需求两条走廊的，勉强给一条走廊，有的甚至于只同意在原有线路上改造,且地方电力负荷需求量大，增长幅度大。
适宜采用同塔多回紧缩型输电技术的条件是：只给一条走廊，输送容量大，且相邻或平行塔高较低的输电线路较多，从防雷角度也不宜让同塔多回线路处于不利状态。故从可大幅度降低塔高度，则宜采用同塔多回紧缩型输电技术。
适宜采用同塔多回紧凑型输电技术的条件是：长距离输电地区。长距离输电地区可增加输送功率1/3，如托克托至北京两回常规线路输送1 450MW，
要建成两回紧凑型线路，则可输送2 000MW，相当于两回常规线路加27%串联补偿的送电容量，且各相参数有良好的对称性。如同塔并架还省下一条走廊。要建成同塔四回紧凑型线路，则可输送4
000MW，也不用加串补，还省下3条走廊。
因此，在一条走廊内送更多的电就成为今天的总趋势。大截面导线的应用、同塔多回，甚至于500kV同塔四回或500kV同塔四回紧凑型都可能成为我们关注的焦点。
依据我国紧凑型输电关键技术研究成果和工程运行经验，2003年1月6日国家电网公司发布实施的Q/GDW 110—2003《500kV紧凑型架空送电线路设计技术规定》，为我国500kV紧凑型工程设计和建设提供了重要依据。DL/T
5217—2005《220～500kV紧凑型架空送电线路设计技术规定》行业标准，也已于2005年2月发布，2005年6月1日开始实施。目前中国电力工程顾问集团公司也在积极进行标准的修订，必为我国推广应用新的输电技术，提高电网的输送容量、压缩线路走廊、控制工程造价起到推进作用。
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